Thiết kế mô hình Robot Delta ứng dụng phân loại rác thải

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ MƠ HÌNH ROBOT DELTA ỨNG DỤNG PHÂN LOẠI RÁC THẢI GVHD: TS TRẦN ĐỨC THIỆN SVTH : NGUYỄN NHẬT TRƯỜNG NGUYỄN TRẦN BỬU THẠCH SKL011322 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MƠ HÌNH ROBOT DELTA ỨNG DỤNG PHÂN LOẠI RÁC THẢI GVHD: TS Trần Đức Thiện Sinh viên thực hiện: Nguyễn Nhật Trường 19151187 Nguyễn Trần Bửu Thạch 19151171 Khóa 2019 – 2023 Ngành Cơng Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động Hóa TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2023 TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN o0o Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực đề tài: Nguyễn Nhật Trường MSSV: 19151187 Lớp: 19151CL3B Nguyễn Trần Bửu Thạch MSSV: 19151171 Lớp: 19151CL3B Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động Hóa Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Đức Thiện ĐT: 0988862588 Ngày nhận đề tài: 06/02/2023 Ngày nộp đề tài: 30/06/2023 Tên đề tài: Thiết kế mơ hình Robot Delta ứng dụng phân loại rác thải Các số liệu, tài liệu ban đầu: Tìm hiểu thiết kế mơ hình Robot Delta Định hịnh đối tượng phân loại: chai nhựa lon Tìm hiểu máy học, YOLO Nội dung thực đề tài - Thiết kế mơ hình Robot Delta phần mềm Solidworks 2021 - Tính tốn động học cho robot, khảo sát khơng gian làm việc - Ứng dụng thuật tốn YOLOv5 hệ thống phân loại rác (chai nhựa lon) theo thời gian thực - Thi cơng mơ hình Robot Delta theo vẽ thiết kế phần mềm Solidworks, lắp đặt tủ điện gọn gàng an toàn theo quy chuẩn, hệ thống camera hệ thống cấu chấp hành hút thả vật - Lập trình điều khiển động cho Robot thiết bị phần mềm Arduino IDE, thiết kế giao diện người dùng xử lý thuật toán phân loại phần mềm Visual Studio Code Trang i - Kiểm chứng động học, thống kê số liệu đánh giá tính xác hệ thống Robot Delta phân loại rác (chai nhựa lon) nhiều lần Các sản phẩm dự kiến: - Hệ thống phân loại rác tự động cho đối tượng (Robot Delta, thị giác máy tính, băng tải) - Tủ điện thiết bị - Chương trình, giao diện điều khiển - Quyển báo cáo đồ án tốt nghiệp - Poster giới thiệu đồ án Ngôn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh  Tiếng Việt x Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh  Tiếng Việt x TRƯỞNG NGÀNH (Ký, ghi rõ họ tên) GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (ký, ghi rõ họ tên) Trang ii TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN o0o Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực đề tài: Nguyễn Nhật Trường MSSV: 19151187 Lớp: 19151CL3B Nguyễn Trần Bửu Thạch MSSV: 19151171 Lớp: 19151CL3B Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động Hóa Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Đức Thiện ĐT: 0988862588 Tên đề tài: Thiết kế mơ hình Robot Delta ứng dụng phân loại rác thải Kế hoạch thực đồ án Tuần/ ngày Xác nhận GVHD Nội dung - Tìm hiểu tổng quan đề tài 06/02/2023 (1 tuần) - Tìm hiểu Robot phân loại rác, ưu nhược điểm Robot Delta phân loại rác - Tìm hiểu động Step Arduino - Thiết kế mơ hình Robot Delta phần mềm Solidworks 13/02/2023 (2 tuần) - Lựa chọn động - Tìm hiểu động học Robot Delta - Tìm hiểu xử lý ảnh, computer vision 27/02/2023 (2 tuần) - Tiếp tục hồn thiện thiết kế mơ hình phần mềm Solidworks - Lập trình động học thuận nghịch phần mềm Arduino IDE - Khảo sát mô không gian làm việc Maltab Trang iii 13/03/2023 (2 tuần) - Thi cơng mơ hình - Tìm hiểu, lựa chọn thiết bị cho mơ hình Robot - Thi cơng mơ hình 27/03/2023 (2 tuần) - Điều khiển động học thuận nghịch Robot - Tìm hiểu mạng thần kinh nơ ron thư viện YOLOv5 - Tìm hiểu phần mềm huấn luyện (Roboflow, Google colab) 10/04/2023 - Xây dựng tập liệu huấn luyện Roboflow (2 tuần) - Huấn luyện mạng YOLOv5 Google Colab 24/04/2023 (2 tuần) - Kiểm chứng kết huấn luyện với ảnh đầu vào camera - Nhúng thư viện huấn luyện máy tính - Xác định vị trí vật hệ tọa độ ảnh 08/05/2023 - Chuyển đổi vị trí vật từ hệ tọa ảnh hệ tọa độ Robot (2 tuần) - Xây dựng giải thuật điều khiển hành trình Robot phân loại - Lắp đặt cấu khí nén - Chạy thực nghiệm 22/05/2023 (2 tuần) 5/06/2023 (2 tuần) 19/06/2023 (2 tuần) - Đi dây hệ thống lắp đặt tủ điện - Thiết kế giao diện người dùng phần mềm Visual Studio Code - Đánh giá, kiểm chứng động học thuận, nghịch - Đánh giá kết phân loại rác với hai trường hợp ánh sáng - Cải thiện chất lượng mạng (Tăng số lượng ảnh đầu vào) - Viết báo cáo đồ án - Hoàn thành Poster, video giới thiệu đồ án PowerPoint trình bày GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (ký, ghi rõ họ tên) Trang iv TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN o0o Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023 PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Sinh viên thực đề tài: Nguyễn Nhật Trường MSSV: 19151187 Nguyễn Trần Bửu Thạch MSSV: 19151171 Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động Hóa Lớp: 19151CL3B Lớp: 19151CL3B Tên đề tài: Thiết kế mơ hình Robot Delta ứng dụng phân loại rác thải Họ tên giảng viên hướng dẫn: TS Trần Đức Thiện Ý KIẾN NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực Ưu điểm Khuyết điểm Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: _ Điểm: (Bằng chữ ) Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023 Giảng viên hướng dẫn (ký, ghi rõ họ tên) Trang v TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN o0o Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023 LỜI CAM ĐOAN Nhóm sinh viên cam kết đề tài nhóm thực dựa vào số tài liệu trước khơng chép từ tài liệu hay cơng trình có trước Tp.HCM, ngày … tháng … năm 2023 Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) Trang vi LỜI CẢM ƠN  Sau trải qua q trình thực khóa luận tốt nghiệp tháng, nhóm nhận nhiều giúp đỡ hỗ trợ giảng viên trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, đặc biệt TS Trần Đức Thiện tận tình hướng dẫn, góp ý tạo điều kiện cho nhóm hồn thành khóa luận tốt nghiệp cách thuận lợi Tiếp đến nhóm gửi lời cảm ơn đến thành viên RIC LAB nhiệt tình hỗ trợ động viên q trình thực khóa luận tốt nghiệp Với thời gian hiểu biết cịn hạn chế, nhóm gặp khơng khó khăn việc tiếp cận vào việc nghiên cứu để thực đề tài nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót khơng mong muốn, nhóm mong nhận góp ý thầy để đề tài nhóm ngày hồn thiện Cuối cùng, nhóm xin chúc cho thầy thật nhiều sức khỏe để tiếp tục đường giảng dạy Nhóm xin chân thành cảm ơn! Tp.HCM, ngày … tháng … năm 2023 Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) Trang vii TĨM TẮT ĐỒ ÁN Sau q trình thực khóa luận tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế mơ hình Robot Delta ứng dụng phân loại rác thải” nhóm học hỏi thêm nhiều kiến thức bổ ích Robot xử lý ảnh rút nhiều kinh nghiệm Trong báo cáo nhóm trình bày bước nhóm thực để hồn thành khóa luận tốt nghiệp Đầu tiên nhóm tìm hiểu cấu trúc thiết kế mơ hình phần mềm Solidworks, sau thiết kế hồn tất nhóm tiến hình thi cơng phần cứng Tiếp đến nhóm có bước đầu điều khiển Robot thiết bị liên quan Bên cạnh nhóm thiết kế giao diện người dùng phần mềm Visual Studio Code để giám sát điều khiển hệ thống dễ dàng Để phát hiện, phân loại hai đối tượng rác thải (chai nhựa lon) nhóm xây dựng huấn luyện mơ hình mạng YOLOv5 sau tiến hành tính tốn vị trí để điều khiển Robot Delta thực phân loại Cuối nhóm tiến hành đánh giá kết phân loại hai đối tượng (chai nhựa lon) với số lượng 900 mẫu nhiều điều kiện ánh sáng khác đưa kết luận độ xác, tốc độ xử lý mơ hình Trang viii